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Une description détaillée des cellules photovoltaïques

Les cellules photovoltaïques sont la base des systèmes solaires pour la production d’énergie propre. Ces appareils électriques sont capables de convertir l’énergie du soleil en électricité en exploitant l’effet photovoltaïque. Et la cellule n’est qu’une petite – mais fondamentale – pièce du puzzle qui constitue les modules photovoltaïques.

Dans cet article nous allons découvrir ensemble de quoi elle est composée.

De quoi se compose une cellule photovoltaïque

Cellules photovoltaïques : tout ce que vous devez savoir

Habituellement, chaque cellule est caractérisée par une forme carrée, avec des dimensions d’environ 12,5 cm de côté, et une épaisseur qui varie entre 0,25 et 0,35 mm. Le silicium est le matériau le plus populaire pour fabriquer ces cellules solaires. Cependant, l’avènement des systèmes à couches minces a conduit à l’introduction de nouveaux composants, tels que le diséléniure de cuivre, l’indium et le tellurure de cadmium.

Les appareils électriques photovoltaïques sont équipés de deux couches, N et P, respectivement de charge négative et positive. Grâce à la surface antireflet, les cellules sont capables d’absorber la lumière du soleil.

Comment fonctionnent les cellules photovoltaïques

Cellules photovoltaïques : tout ce que vous devez savoir

Les cellules photovoltaïques fonctionnent grâce à l’effet photovoltaïque, transformant l’énergie solaire incidente en électricité. La structure absorbe le photon (une particule de lumière) qui entre en contact avec la couche positive de la cellule. Suite à la contiguïté avec P, le photon libère un électron, qui est canalisé vers le circuit, générant ainsi de l’électricité.

La cellule photovoltaïque ne représente qu’un des noyaux des panneaux solaires. Chaque cellule est reliée au reste au moyen d’éléments métalliques, donnant lieu à des circuits en parallèle ou en série. De leur union naît le module photovoltaïque, également connu sous le nom de panneau solaire, l’appareil qui capte la lumière du soleil, déclenchant le processus de transformation en électricité. Le module est placé sur des structures de support, afin de permettre une orientation et une inclinaison correctes.

Types de cellules photovoltaïques

Cellules photovoltaïques : tout ce que vous devez savoir

Il existe différents types de cellules photovoltaïques sur le marché, telles que ceux en:

Silicium monocristallin: Les dispositifs sont composés de cristaux de silicium monocristallin et se caractérisent par des bords biseautés et une orientation tous dans la même direction. Les panneaux solaires fabriqués avec ce type de cellules garantissent une efficacité énergétique de 18-21%, en présence de lumière perpendiculaire.

Silicium polycristallin : Les cellules photovoltaïques en silicium polycristallin sont constituées de cristaux de silicium d’orientation différente. Les modules solaires composés de ces cellules sont dotés d’un rendement moindre que les premiers en silicium monocristallin, mais sont capables de mieux exploiter les performances en journée.

Silicium amorphe hydrogéné : Les cellules solaires en silicium amorphe hydrogéné appartiennent aux dispositifs de deuxième génération. Les panneaux photovoltaïques fabriqués avec ce matériau garantissent des performances plus élevées et une faible dégradation du module. De cette façon, les panneaux photovoltaïques garantissent une plus grande efficacité.

Tellurure de cadmium : le tellurure de cadmium est un excellent semi-conducteur pour la construction de panneaux photovoltaïques, bien qu’il ait été initialement considéré comme un déchet issu de l’extraction minière. Les cellules photovoltaïques de ce type ont une plus grande capacité à absorber la lumière et à résister plus longtemps à l’exposition à des températures élevées. Or, le tellurure de cadmium est un élément toxique, à manipuler avec des précautions de confinement précises.

Cuivre, indium et séléniure de gallium : les cellules en cuivre, indium et séléniure de gallium représentent l’un des meilleurs produits de recherche pour l’énergie solaire. Ce matériau se caractérise par le coefficient d’absorption le plus élevé parmi les semi-conducteurs utilisés pour les cellules photovoltaïques. Le rendement des panneaux fabriqués avec ces cellules solaires est supérieur à 21 %.

Pérovskite : la pérovskite est un minéral de dioxyde de titanate de calcium, qui se caractérise par une structure cristalline extrêmement régulière. Les cellules pérovskites ont fait l’objet d’intenses recherches, compte tenu de leurs faibles coûts de production et de leur coefficient d’efficacité élevé. Cependant, le traitement des cellules pérovskites nécessite l’utilisation de plomb, un polluant.

Les avantages des panneaux photovoltaïques

Cellules photovoltaïques : tout ce que vous devez savoir

Heureusement, de plus en plus de consommateurs se tournent vers le monde du photovoltaïque, puisqu’un choix de ce type correspond à un bénéfice économique et environnemental.

En effet, les systèmes photovoltaïques représentent l’un des systèmes les plus performants pour la production d’énergie propre ; et les avantages économiques, dérivant de la réduction significative des coûts de facturation, ne doivent pas non plus être négligés. De plus, le choix d’opter pour une production d’électricité durable pour son habitation détermine une augmentation de la valeur foncière.

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